海上风机基础结构及其施工方法.pdf

本发明涉及一种海上风机基础结构，其特征是：包括若干根钢管桩和钢平台，所述钢平台包括上下横梁、上下纵梁和钢板，下横梁上固接有下纵梁，所述下纵梁上部固接有上横梁，上横梁上部固接有上纵梁，上纵梁上部固接有钢板构成整体钢平台，下横梁与钢管桩顶部固接，钢管桩构成钢平台基础。施工方法，完成钢平台的搭建；在钢平台上拼装履带吊；沉定位桩；沉基础桩；浇筑混凝土承台；安装塔筒及风机。有益效果:本发明可以保证履带吊在钢平台上作业不受风浪条件影响，减小了海上桩基施工、塔筒及风机安装施工难度，保证了施工质量，提高了施工效率，能显著缩短工期，节省大型施工船舶船机费用，降低工程造价，具有投入低及可重复利用的优点。

1.  一种海上风机基础结构，其特征是：包括若干根钢管桩和钢平台，所述钢平台包括上下横梁、上下纵梁和钢板，所述下横梁上固接有下纵梁，所述下纵梁上部固接有上横梁，所述上横梁上部固接有上纵梁，所述上纵梁上部固接有钢板，并构成整体钢平台，所述下横梁与钢管桩顶部固接，钢管桩构成钢平台基础，所述钢管桩之间通过连接桁架连接成整体。

2.  根据权利要求1所述的海上风机基础结构，其特征是：所述下横梁与钢管桩的连接位置局部设有肋板。

3.  根据权利要求1所述的海上风机基础结构，其特征是：所述上下横梁和上下纵梁设置数量分别为2～4层。

4.  根据权利要求1所述的海上风机基础结构，其特征是：所述上下横梁及上下纵梁采用工字钢、H型钢、箱型梁或槽钢制成。

5.  一种根据权利要求1所述的海上风机基础结构的施工方法，其特征是：具体步骤如下，
(1)以钢管桩作为钢平台的基础，在钢管桩之间通过桁架连接，桁架位置设置在设计低水位以上；在钢管桩顶部架设下横梁，下横梁与钢管桩的连接位置局部设肋板加强，在下横梁上架设下纵梁,在下纵梁上部架设上横梁,在上横梁上部架设上纵梁，在上纵梁上部铺设钢板，完成钢平台的搭建；
(2)将拆解后的履带吊部件由运输船转场至钢平台上，在钢平台上拼装履带吊；
(3)履带吊在钢平台上作业，吊起打桩锤沉定位桩；
(4)借助定位桩及定位导架，履带吊在钢平台上作业，吊打桩锤沉基础桩；
(5)基础桩全部沉入完毕后，履带吊在钢平台上作业，吊打桩锤振拔定位桩；
(6)浇筑混凝土承台；
(7)风机基础施工完毕后，履带吊在钢平台上作业，吊起塔筒及风机进行安装施工。

海上风机基础结构及其施工方法
技术领域
本发明属于海上风电工程，尤其涉及一种海上风机基础结构及其施工方法。
背景技术
近年来风能作为环保清洁能源得到大力发展。目前我国的风电主要安装在陆上，但由于陆上风力资源稳定性差，建成的风电机组功率小，每年有效工作时间较短。在沿海风力资源丰富的地区开发海上风电能源是当务之急。
鉴于海上风电安装施工需要同时用到运输船、起重船、打桩船等多种施工船舶，导致船机费用高昂，成本较高。同时海上风电基础打桩、塔筒及风机安装施工受海况条件影响显著，打桩船、起重船施工效率低下，致使海上风电能源的开发受阻。为了减低海上风电安装成本，海上风电工程领域均在研发海上风机基础结构及安装的施工方法。如专利申请号：201110439944.5公开了一种海上风能发电风机安装的施工方法，主要通过在工作平台上设置卷扬机进行塔筒及风机安装施工，由于卷扬机吊高及吊重有限，因此其使用范围有限。专利申请号：200910210522.3公开了一种自升式吊装及其使用方法，通过搭建工作平台，在工作平台上设置自升式吊装机构进行塔筒及风机安装，安装时要求每节塔筒相对于地面高度不大，因此其吊高有限，使用范围受限。专利申请号：201510023908.9公开了一种旋转式水上打桩导架，但其沉桩操作平台依托施工船舶，由于施工船舶受风浪、水流影响易于摆动，打桩定位精度相对较差。目前，海上风机基础结构及安装的施工方法均不能解决安装施工效率低下、船机设备租赁费用高等问题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足，提供一种海上风机基础结构及其施工方法，保证履带吊在钢平台上不受风浪条件影响，减小了海上桩基施工、塔筒及风机安装的施工难度。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种海上风机基础结构，其特征是：包括若干根钢管桩和钢平台，所述钢平台包括上下横梁、上下纵梁和钢板，所述下横梁上固接有下纵梁，所述下纵梁上部固接有上横梁，所述上横梁上部固接有上纵梁，所述上纵梁上部固接有钢板构成整体钢平台，所述下横梁与钢管桩顶部固接，钢管桩构成钢平台基础，所述钢管桩之间通过连接桁架连接成整体。
所述下横梁与钢管桩的连接位置局部设有肋板。
所述上下横梁和上下纵梁设置数量分别为2～4层。
所述上下横梁及上下纵梁采用工字钢、H型钢、箱型梁或槽钢制成。
一种海上风机基础结构的施工方法，其特征是：具体步骤如下，
(1)以钢管桩作为钢平台的基础，在钢管桩之间通过桁架连接，桁架位置设置在设计低水位以上；在钢管桩顶部架设下横梁，下横梁与钢管桩的连接位置局部设肋板加强，在下横梁上架设下纵梁,在下纵梁上部架设上横梁,在上横梁上部架设上纵梁，在上纵梁上部铺设钢板，完成钢平台的搭建；
(2)将拆解后的履带吊部件由运输船转场至钢平台上，在钢平台上拼装履带吊；
(3)履带吊在钢平台上作业，吊起打桩锤沉定位桩；
(4)借助定位桩及定位导架，履带吊在钢平台上作业，吊打桩锤沉基础桩；
(5)基础桩全部沉入完毕后，履带吊在钢平台上作业，吊打桩锤振拔定位桩；
(6)浇筑混凝土承台；
(7)风机基础施工完毕后，履带吊在钢平台上作业，吊起塔筒及风机进行安装施工。
有益效果:与现有技术相比，本发明可以保证履带吊在钢平台上作业不受风浪条件影响，减小了海上桩基施工、塔筒及风机安装施工难度，保证了施工质量，提高了施工效率，能显著缩短工期，节省大型施工船舶船机费用，降低工程造价，具有投入低及可重复利用的优点。
附图说明
图1是钢平台三维图；
图2是钢平台局部A详图；
图3是拼装履带吊侧视图；
图4是履带吊沉定位桩侧视图；
图5是履带吊沉基础桩侧视图；
图6是履带吊振拔定位桩侧视图；
图7是浇筑混凝土承台图；
图8是履带吊吊塔筒及风机安装侧视图；
图中：1-钢管桩，2-桁架，3-下横梁，4-肋板，5-下纵梁，6-上横梁，7-上纵梁，8-钢板，9-履带吊，10-打桩锤，11-定位桩，12-基础桩，13-定位导架，14-承台，15塔筒，16-风机。
具体实施方式
以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：实施例
详见附图，本实施例提供了一种海上风机基础结构，包括若干根钢管桩1和钢平台，所述钢平台包括上下横梁6、3、上下纵梁7、5和钢板，所述下横梁上固接有下纵梁，所述下纵梁上部固接有上横梁，所述上横梁上部固接有上纵梁，所述上纵梁上部固接有钢板8，上下横梁6、3、上下纵梁7、5和钢板构成整体钢平台，所述下横梁与钢管桩顶部固接，钢管桩构成钢平台基础，所述钢管桩之间通过桁架2连接成整体。所述下横梁与钢管桩的连接位置局部设有肋板4。所述上下横梁和上下纵梁设置数量分别为2～4层。所述上下横梁及上下纵梁采用工字钢、H型钢、箱型梁或槽钢制成。
海上风机基础结构安装施工方法，
(1)以钢管桩作为钢平台的基础，在钢管桩之间通过桁架连接，桁架位置设置在设计低水位以上；在钢管桩顶部架设下横梁，下横梁与钢管桩的连接位置局部设肋板加强，在下横梁上架设下纵梁,在下纵梁上部架设上横梁,在上横梁上部架设上纵梁，在上纵梁上部铺设钢板，完成钢平台的搭建；
(2)将拆解后的履带吊部件由运输船转场至钢平台上，在钢平台上拼装履带吊9；
(3)履带吊在钢平台上作业，吊起打桩锤10沉定位桩11；
(4)借助定位桩11及定位导架13，履带吊在钢平台上作业，吊打桩锤沉基础桩12；
(5)基础桩12全部沉入完毕后，履带吊在钢平台上作业，吊打桩锤振拔定位桩11；
(6)浇筑混凝土承台14；
(7)风机基础施工完毕后，履带吊在钢平台上作业，吊起塔筒15及风机16进行安装施工。
钢平台能够满足最大额定起重量为1000t的履带吊在其上进行施工作业。
定位导架搁置在定位桩上，定位导架可伸缩及旋转，用于基础桩定位。
上述参照实施例对该一种海上风机基础结构进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。